Неге электрлік көліктердің аккумуляторлық қораптарын шығару үшін жоғары тоннажды алюминийлік қалыптау машинасы қажет?

Саланы өзгерткен масштабтық проблема

Электромобильдердің аккумуляторлық қораптары кішкентай бөлшектер емес. Типтік электромобильдің аккумуляторлық блогының қорабының ұзындығы мен ені бір метрден асады, ішкі жағында күрделі ребрлар, орнату нүктелері және суыту каналдары болады. Осындай геометриялық пішінді бір бөлшек ретінде құйып шығару үшін тек қалыпты жабу үшін жеткілікті күшпен ғана емес, тонна өлшемімен есептелетін мыңдаған тонналық қысу қабілетін, алюминий қатая бастамас бұрын үлкен сыйымдылықты толтыра алатын құю жүйелерін және барлық процесті тұрақты ұстайтын жылу реттеу жүйесін қажет етеді.

Электромобильдердің аккумуляторлық қораптары үшін жоғары тонналық алюминийлік құю машиналарына көшу – бұл тенденция емес. Бұл бөлшектің өзінің физикалық талаптарына тікелей жауап. Шамамен 2500 тонна кем болса, онда құю қысымын ұстайтын осындай үлкен қалыпты жабу мүмкін емес.

Бұл контексте «Жоғары тонналық» деген не?

Алюминийдің құйма қалыптауы әлемінде жоғары тоннаждық машиналар 2000 тонна шамасында басталады және одан да жоғары болады. Электромобильдердің аккумуляторлық қораптарын құю үшін қолданылатын машиналар әдетте 2500–6000 тонна аралығында орналасады, ал кейбір ең ірі интеграцияланған құю операциялары 10 000 тонна және одан да жоғары деңгейге жетеді.

Тоннаж саны — бұл қысу күшін көрсетеді, яғни құю кезінде қалыптың екі жартысын жабық ұстау үшін машина қолданатын қысу күші. Алюминий 100–200 МПа қысымымен құйылады. бұл қысым қалып беттеріне әсер етеді және оларды бір-бірінен ажыратуға тырысады. Егер қысу күші жеткіліксіз болса, қалып оңайша ашылып кетеді, нәтижесінде қосымша материал (флэш), өлшемдік қателер пайда болады, ал ауыр жағдайларда бүкіл бөлшек толығымен сынып кетуі мүмкін.

Егер аккумуляторлық қораптың проекцияланған ауданы 1,5 шаршы метр немесе одан да көп болса, құю кезінде қалыпты ашуға әсер ететін жалпы күш өте үлкен болады. 2500 тонналық машина 25 000 кН қысу күшін қамтамасыз етеді бұл осындай өлшемдегі форманы жабу үшін жеткілікті, бірақ тек қана шекті деңгейде. Корпустар үлкейген сайын және интеграцияланған сайын, тонналық талаптар да олармен бірге өседі.

Неге аккумулятор корпусы басқа автомобильдік литымаларға қарағанда көбірек талап етеді

Қозғалтқыш блоктары мен беріліс қораптары сияқты автомобильдік литымалар жылдар бойы 1500 тонналық және 2000 тонналық машиналарда шығарылады. Аккумулятор корпусы басқаша. Олар үлкенірек, жұқарақ және ішкі геометриясы күрделірек. Типтік электрлік автокөлік (EV) аккумулятор корпусының қабырғасының қалыңдығы негізінде 2,0 мм немесе одан да аз болады. бұл қозғалтқыш блогының қабырғасына қарағанда (оның қабырғасы 3 мм немесе одан да қалың болуы мүмкін) әлдеқайда жұқа.

Жұқа қабырғалар алюминийдің тез суытуын білдіреді. Тез суыту – бұл металл руннерде немесе көпіршіктің алыс аяғында қатып қалмас бұрын, құю процесін тез аяқтау керектігін білдіреді. Үлкен, жұқа қабырғалы көпіршікті тез толтыру үшін жоғары құю жылдамдығы мен жоғары құю қысымы қажет. Осы екеуі де форманы жабық ұстау үшін жоғары қысу күшін талап етеді.

Біріктіру бағыты осы проблеманы одан әрі ауырлатады. Өндірушілер жеке әртүрлі штамптау және экструзия бұйымдарын бір бөлшекке біріктіретін жалғыз бөлшек құймаларға қарай қозғалуда. Жалғыз бөлшек аккумулятор корпусы 50 немесе одан да көп жеке бөлшектерді алмастыруы мүмкін, ол дәл осындай пішінде дәнекерлеу, бекіту және жинау операцияларын жоюға әкеледі. Бірақ осы жалғыз бөлшек оның орнына қойылатын жеке бөлшектердің қайсысынан да үлкен және күрделі болады, яғни оған тағы да көп қысу күші және тағы да дәлірек инжекциялау басқаруы қажет.

Тек қана жоғары тоннаждық машиналар шеше алатын кеуектілік мәселесі

Кеуектілік – бұл кез келген өзекше құймасы үшін қауіпті, бірақ ол аккумуляторлық корпусқа ерекше зиян келтіреді. Кеуектілік соққы кезінде конструкциялық тұрақтылықты бұзуы мүмкін әлсіз орындарды құрады. Сонымен қатар, ол ылғал мен ластанғыштарды аккумуляторлық элементтерге жеткізуге мүмкіндік беретін жолдарды құрады.

Жоғары тоннаждық машиналар кеуектілікті екі жолмен жояды. Біріншіден, жоғары қысу күші форманы құйма кезінде қуысқа ауа кірмейтіндей тұрақты түрде жабық ұстайды. Екіншіден, жоғары тоннаждық машиналардың құю жүйелері жоғары толтыру жылдамдығын қамтамасыз ету үшін құрылған, сондықтан ауаның қуысқа тартылу уақыты қысқарады.

4000-тонналық машина 2500-тонналық машинаға қарағанда аккумуляторлық корпус формасын миллисекундтарға тезірек толтырады, себебі оның гидравликалық жүйесі үлкен және оның құю аккумуляторы күштірек. Толтыру уақытындағы осы айырмашылық тікелей кеуектіліктің төмендеуіне және механикалық қасиеттердің жақсаруына әкеледі.

Басты электрлік көлік өндірушісі аккумуляторлық корпус бағдарламасында 2500 тонналық престен 4400 тонналық преске ауысу нәтижесінде кеуектілікке байланысты қалдықтар 40%-ға азайды және құйманың созылу беріктігі 12%-ға артты. Жоғары тоннаж тек форманы жабық ұстаған ғана емес — ол тезірек, бақыланатын толтыруға мүмкіндік берді, нәтижесінде тығызырақ, берікірек бөлшек алынды.

Жылу реттеу мәселесі

Аккумуляторлық корпуслар тек құрылымдық қорғаныс ғана емес. Олар сонымен қатар жылу реттеу компоненттері болып табылады. Көптеген жобаларда аккумулятордың температурасын реттеу үшін сұйықтықты циркуляциялатын интегралды суыту каналдары қолданылады. Осы каналдар бөлшекке құйылады, яғни формада толық толтырылуы қажет болатын күрделі өзектер мен сырғытқыштар бар.

Кеуектілік немесе толық емес толтыру болмайтындай етіп осы каналдарды толтыру үшін металл температурасын, толтыру жылдамдығын және қысымды дәл реттеу қажет. Жоғары тоннажды машиналар әдетте көп сатылы толтыру профилдері, нақты уақытта қысымды бақылау және әрекетте өзгертуге қабілетті серво-басқарылатын литье цилиндрлері сияқты күрделірек литейлік басқару жүйелерімен жабдықталады.

Үлкен аккумулятор корпусының формасының жылу массасы өте зор. Форманың өзі 20 тонна немесе одан да көп салмақта болуы мүмкін. Осынша болатты жұмыс температурасына дейін қыздырып, оны сақтау үшін берік жылулық және суыту жүйелері бар машина қажет. Жоғары тоннажды машиналар көлемі аз машиналарға қарағанда осындай жылу жүктемесін қабылдауға арналған.

Жоғары тоннажды машина шешім болмаған жағдайда

Жоғары тоннаждық құрылғы — бұл универсалды шешім емес. Кішірек құймалар үшін — мысалы, 5 килограммнан аспайтын және проекцияланған ауданы 0,5 шаршы метрден кем болатын құймалар үшін — 2500 тонналық машина артық болып табылады. Құрылғының құны, энергия тұтынуы және қажетті жер аумағы осы қуатты қажет етпейтін бөлшектер үшін тиімсіз болып табылады.

Сондай-ақ, оқу қисығы да бар. 4000 тонналық машинамен жұмыс істеу 1500 тонналық машинамен жұмыс істеуден едәуір ерекшеленеді. Инжекциялау параметрлері көбірек сезімтал, жылулық басқару күрделірек, ал қауіпсіздік талаптары қатаңдау болады. Барлық құйма зауыттары осы ауысуға дайын емес.

Бірақ электрлік көліктердің (EV) аккумуляторлық корпусы үшін басқа альтернатива жоқ. Бұл бөлшек өте үлкен, өте жұқа және өте күрделі болғандықтан, сапа мен автокөлік саласының өнімділік талаптарын қанағаттандыру үшін кішірек құрылғыларда құйылуы мүмкін емес.

Электрлік көліктердің (EV) аккумуляторлық корпусы үшін жоғары тоннаждық машиналар бойынша негізгі қорытынды

Электромобильдердің аккумуляторлық қораптары үшін жоғары тоннажды алюминийлі шағылдыру машинасының негізгі сипаттамасы физикаға негізделеді. Бұйым үлкен, қабырғалары жұқа, толтыру жылдам болуы керек, ал форма жабық тұруы керек. 2500 тоннадан кем болатын кез келген машина бұл талаптарды бір уақытта қанағаттандыра алмайды.

Zhenli сияқты өндірушілер осы өзгерісті ескеріп, электромобиль компоненттерін өндіруге арналған 1000–4500 тоннаға дейінгі қысылу күші бар суық камералы машиналар ұсынады технология тез дамып келеді, ал қораптар үлкейіп, біріктіріле берген сайын тоннаждық талаптар да өсе береді. Электромобильдердің жабдықтандыру тізбегіне кіретін кез келген өндіріс үшін сұрақ – жоғары тоннажды машиналарға инвестициялау керек пе? – емес, қашан керек?